• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Рідкий стан речовини. Поверхневий натяг, в'язкість.

Лекція № 3

Тема:Рідкий стан: поверхневий натяг, методи визначення, в’язкість, формули Ньютона і Пуазейля. Твердий стан.

Мета:Вивчити властивості рідини, навчитися визначати поверхневий натяг та в’язкість, встановити залежність поверхневого натягу та в’язкості від концентрації та температури.

Рідкий стан речовини характеризується більшими силами когезії і малою кінетичною енергією у порівнянні з газоподібними станами речовини.

Усі властивості рідини характеризуються об'ємом самих молекул. Рідини мають свій постійний об'єм, форми постійної вони не мають, цим вони схожі з газом. Також вони схожі з газом та твердим станом, так як займають проміжний стан між ними, рух молекул в рідині поступово-коливальний. Спільність з твердими тілами - пружність.

Рідини текучі, як гази і пружні, як тверді тіла. Рідини, як і тверді тіла, відносять до конденсованих систем.

Молекули, об'єднані у групи, називають асоціатами,а такі рідини -асоційованими.

Властивості рідини:

1) поверхневий натяг;

2) в'язкість.

Поверхневий натяг- поверхнева енергія, віднесена до одиниці площі. Поверхневий натяг визначають за формулою:

s = G/S (Н/м²)

де, s - поверхневий натяг

G - поверхнева енергія

S - площа поверхні

При збільшенні поверхні деяке число молекул переходить з середини на поверхню. Цей процес вимагає затрати зовнішньої роботи.

Поверхнева енергія- робота, витрачена на збільшення площі поверхні рідини, переходить у потенційну енергію молекул поверхневого шару.

Методи визначення поверхневого натягу:

1) Метод рахування краплин.

Прилад називають сталагмометр (піпетка). Сталагмометром визначають відносний поверхневий натяг (відносно води).

Визначають відносний поверхневий натяг за формулою:

G =

де, G_o – поверхневий натяг води

G – поверхневий натяг досліджуємої речовини

r_o – густина води

r - густина досліджуємої рідини

n_o –число крапель води

n- число крапель досліджуємої рідини

2. По масі краплини, відірваної від кінця капіляру.

3. По висоті піднятої рідини у капілярі

4. По найбільшому тиску, який необхідно дати пузирку газу, для того, щоб він увійшов у рідину.

В'язкість має велике практичне значення, оскільки треба обов'язково знати в'язкість при розрахунку перетину труб, по яким буде текти рідина. По в'язкості переконуються у готовності напівфабрикату (шоколадної маси, тіста).

В'язкість визначається за формулою Пуазейля:

h = (Па ×с)

де, r – радіус капіляра, м

l – довжина капіляра, м

V – об’єм витікаючої рідини, м³

P – тиск, під яким рідина тече через капіляр, Па

t - час протікання, с

На практиці замість абсолютного значення в’язкості знаходять відносну в’язкість (наприклад відносно води) по формулі:

h = h (Па ×с)

де, h - в’язкість досліджуваної речовини, Па × с

h- в’язкість води, Па × с

, - густина води і досліджованої рідини, кг/м³

, - час витікання води і досліджуваної речовини, с

Для визначення одиниць вимірювання в'язкості використовують формулу Ньютона, який доказав, що між шарами існує сила, яка намагається зрівняти швидкості руху шарів.

F=h dv/dx ∙S

де, dx/dv – градієнт швидкості

S – площа шарів, які труться

h - коефіцієнт внутрішнього тертя

h = Fdx / Sdv

Переглядів: 7369